主鏈含查爾酮和氧磷結(jié)構(gòu)的光敏性聚酰亞胺的合成與表征.pdf

1、芳香族聚酰亞胺(Pis)是一類綜合性能優(yōu)異的功能性聚合物，廣泛應用于航空、航天、電子工業(yè)、復合材料和膜分離等高技術(shù)領域。光敏聚酰亞胺(PSPIs)是具有感光和耐熱雙重功能的高分子材料。與非光敏聚酰亞胺相比，PSPI在高分辨率的光刻工藝中可以大大簡化了所必需的、復雜的多步加工過程。同時又因其具有優(yōu)良的耐熱性、良好的機械性能、介電性能及易于流平等特點，被廣泛用作集成電路器件的應力緩沖層或保護層和多芯片組裝系統(tǒng)中絕緣隔層。因此，PSPIs自七

2、十年代中期問世以來，日益受到人們的關(guān)注。但隨著電子器件的高集成，高密度，高速度運轉(zhuǎn)方向的發(fā)展，目前可用的PSPIs的性能在許多方面仍達不到微電子工業(yè)發(fā)展的要求。 本文通過常用的兩步合成法，合成了主鏈含查爾酮和氧磷結(jié)構(gòu)的可溶性光敏聚酰亞胺。同時探討了所合成聚合物的結(jié)構(gòu)和性能，具體包括以下三個方面的內(nèi)容： 1.二硝基查爾酮的合成是以K2CO3為催化劑，在超聲輻射下，由硝基苯甲醛和硝基苯乙酮經(jīng)Claisen-Schmidt縮合

3、而制得。所得產(chǎn)品經(jīng)元素分析、熔點、IR、1H NMR和MS測試而確認，同時討論了影響產(chǎn)品收率的幾個影響因素。結(jié)果表明超聲輻射能顯著地促進其反應的活性和選擇性。與文獻報道方法相比，此方法具有反應時間短，操作簡便，產(chǎn)品收率高達90％以上。因此，該方法可望用于一些含強吸電子基的Claisen-Schmidt縮合反應。 2.含查爾酮結(jié)構(gòu)的光敏性二胺的合成是以3，3'-二硝基查爾酮為原料，在六水合三氯化鐵和活性炭催化作用下，在醇溶劑中，經(jīng)

4、85％水合肼還原成相應的二胺。所得產(chǎn)品通過元素分析、熔點、IR和1H NMR表征，同時討論了反應溫度、水合肼的用量、金屬離子和溶劑對產(chǎn)品收率的影響。實驗表明最佳的反應條件是：催化劑1.5mg(以1mmol反應物計)，85％水合肼的用量為1.4mL，反應溫度為80℃，反應4h即可，產(chǎn)率86.1％。此還原方法具有產(chǎn)品的收率高，選擇性好，成本低，且對環(huán)境無污染。 3.采用兩步合成法，用4，4'-(六氟亞異丙基)-鄰苯二甲酸酐(6FDA

5、)和3，3'-二氨基查爾酮(mDAC)與二(3-氨基苯基)-3，5-二(三氟甲基)苯基氧化膦(mDA6FPPO)進行三元共縮聚反應。用FT-IR光譜對合成的聚合物進行了表征，同時對聚合物的性能也進行了探討。結(jié)果顯示聚合物在常見的有機溶劑DMF、NMP、THF和丙酮中，顯示了良好的溶解性能；具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性能，其玻璃化溫度在250～280℃之間；附著力測試表明含氧膦成分的PSPIs能顯著的提高其在基質(zhì)上的粘附性能，且隨著氧膦含量的增加而